专题二 作图题(原卷)

专题二作图题（原卷）

一、作图题

作图题是反映学生对知识理解和掌握程度的一种题型，主要考查学生作图技能、对相关知识的理解和应用方法解决问题的能力。

主要考察方向有：力学、光学、简单机械、电与磁等。作图题分布在各个知识点中，由于各部分知识的特点不同，所以对作图要求也就不同；但其共同特点都是让学生把相关的知识以作图的形式展示出来。

二、作图题主要内容

根据物理知识单元分类，可分为：（1）力学作图；（2）光学作图；（3）简单机械作图；（4）电学作图；（5）磁学作图。

作图题的内容广泛，图的形式有示意图、实物图、模拟图、图像图等。

三、作图题主要特点

作图题的主要特点是：

1.规律性：作图题的解答以所学习的物理规律为依据；因此这类作图题能够反映学生对物理规律的理解和掌握程度。

2.量化性：作图题可以与数学知识紧密联系在一起，把相关物理量的相互关系用数学方法在图象上表示出来。这类作图题能反映学生对所学物理知识、物理公式的理解水平，同时也能展现学生在学习过程中各学科的综合能力。

3.准确性：作图题可以表现物理现象的准确性。这类作图题主要体现某种物理现象形成时所必需的合理条件；它能反映学生学习物理知识的科学态度和对物理知识的掌握及其应用能力。

作图题由题目要求来决定解答形式。作图题可以反映某个物理量的特点，也可以描述某个物理规律，要做好作图题应该对所学的物理量和物理规律准确理解，并以所研究的物理量或物理规律为依据，通过自己的理解和感受，正确解答相关的作图题。下面以所学单元介绍作图题的解答方法。

一、力学作图

力学作图题主要是作力的示意图，是中考必考内容。

画力的示意图要做到“先定后标”：定作用点、定方向、定长度，标箭头、标数值、标单位。

分析物体受力情况时，首先看物体是否处于平衡状态，处于平衡状态的物体受平衡力。然后再分析物体受哪些力，这些力的大小和方向。在对物体进行受力分析时，一般按重力、弹力（如压力、支持力等）、外力（如拉力、推力等）、摩擦力的顺序进行分析，不要无缘无故的添加和省去一个力。

典例一：（2018·临沂）如图所示，物体沿斜面匀速下滑，请画出物体所受重力G、支持力F及滑动摩擦力f的示意图（O为物体的重心）。

二、光学作图

依据光的反射、光的折射和透镜成像规律作图；光的反射定律、折射定律作图等知识点是光学作图的必考内容。

利用光的反射定律、折射定律作图时，要注意光线上的箭头方向。另外在画图时要根据物理现象所遵循的规律为依据，灵活运用社会实践和生活体验，科学合理地作出能够反映题目要求的图解。

典例二：如图所示，F为凸透镜L的焦点，OO′为凸透镜的主光轴，AB为射向凸透镜且过焦点的光线，在凸透镜的右侧有一平面镜MN和主光轴OO′成45°，请画出经凸透镜折射后和经平面镜反射后的完整光路图。

三、简单机械作图

日常生活中常用机械作图是中考的考点之一。常见的题型有画力臂、力的示意图和滑轮组的绕线等。碰到杠杆实例时，应用杠杆的平衡条件去解决问题，当遇到滑轮组绕线时，要注意绳绕的方法。

典例三：如题图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂L。

四、电和磁作图

用右手螺旋定则处理通电螺线管问题是中考的热点之一。正确理解和运用右手螺旋定则是解决这些问题的关键。

典例四：如图，请根据磁感线的方向判断并标出静止时小磁针的S极和电源的正极。

一、力学作图

1.力的三要素：力的大小、方向和作用点叫力的三要素。

2．力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来。

3. 重力

（1）重力的大小叫重量，重力计算公式：G=mg。

（2）重力的方向：竖直向下（指向地心）。

（3）重力的作用点（重心）：重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则的物体，其重心在它的几何中心上。如球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点。

4. 弹力

（1）弹力大小：物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力；弹力的大小与弹性形变的大小有关；在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。

弹力产生于直接接触的物体之间，任何物体只要发生弹性形变，就一定会产生弹力，不相互接触的物体之间不会发生弹力作用。

（2）弹力方向：弹力通常分为两类，一类是拉力（如橡皮筋、弹簧等），另一类是压力和支持力（如桌面对书本的支持力和书本对桌面的压力）。

物体受到的拉力方向与物体伸长方向相反；物体受到的压力方向垂直于两物体的接触表面并指向施力物体；物体受到的支持力方向垂直于两物体接触表面并指向施力物体。

（3）弹力作用点：弹力作用点画在物体的重心。

5. 摩擦力

（1）摩擦力大小：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。

（2）摩擦力方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反；

摩擦力有时起阻力作用，有时起动力作用。

（3）摩擦力作用点：摩擦力作用点一般画在两物体接触表面，也可以画在物体的重心。

二、光学作图

1.根据光的反射定律作图

（1）反射定律：在光的反射现象中，入射光线、反射光线、法线在同一个平面内（共面）；

反射光线、入射光线分别位于法线两侧（分居）；反射角等于入射角（等角）。

（2）根据入射光线作反射光线：先过入射点作垂直于反射面的法线(注：法线不是光线，应用虚线表示)，再根据反射角等于入射角在法线的另一侧画反射光线(注：反射光线一定要用箭头表示)。

（3）根据反射光线作入射光线：先过反射点（也就是入射点）作垂直于反射面的法线(注：法线不是光线，应用虚线表示)，再根据反射角等于入射角在法线的另一侧画入射光线(注：入射光线一定要用箭头表示光线射向反射面)。

2.平面镜作图

（1）平面镜成像的特点：1）平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等；2）像与物体的大小相等；3）像与物体的连线与镜面垂直；4）像与物左右相反；5）成正立虚像。

（2）作图的规范化要求：平面镜的反射面和非反射面不能混淆，平面镜的非反射面要画上短斜线；实际光线（入射光线和反射光线）要画成实线，并用箭头表示光行进的方向；虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示；为了表示实物和虚像的对称点，实物和虚像都要标上箭头或字母；要符合光的反射定律和平面镜成像的特点。

（3）平面镜作图题的类型和解法

1）确定平面镜的位置：像物关于镜面成轴对称。

根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置：①找到入射光线和反射光线及其交点；②画法线：根据光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线；③画平面镜（画实线），平面镜与法线垂直；④用短斜线标出平面镜背面。

2）根据像与物的位置确定平面镜的位置：①将像与物的对应点连接（画虚线）；②作此虚线的垂直平分线（画实线），即平面镜的位置；③在平面镜的一侧画上短斜线。学科/网

3）确定平面镜所成像的位置

根据反射光线位置确定像的位置（根据光的反射定律作图）：①画出物体上一点发出的任意两条入射光线，并分别划出反射光线；②将反射光线延长，并找到交点，交点即为物体上那点的像。

根据像与物到平面镜的距离相等确定像的位置（根据平面镜成像特点作图）：

①在物上取任意两点A，B分别过这两点作到平面镜的垂线，并延长；

②在延长线上取点A′到平面镜的距离与A到平面镜的距离相等，同理找到B′点；

③根据这两个对应点位置就可以大致画出像的形状和位置了，如果还画不出来，可以多选几个对应点。

4）确定物的位置（寻找点光源）：根据反射定律分别作出反射光线对应的入射光线。这两条直线的交点即入射光线的交点，为发光点S 的位置；可利用反射光线先确定像的位置，再由像确定物的位置。

5）作通过指定点的反射光线：首先根据平面镜成像的特点作出已知发光点的像点，再连接发光点和像点，连线与镜面的交点即为入射点，最后画出入射光线和反射光线。

3.光的折射作图

（1）作图依据：光的折射定律。

（2）作图要求：1）实际光线（入射光线和折射光线）要画成实线，并用箭头表示光行进的方向，实物用实线表示；2）光的反向延长线和虚像要用虚线表示；3）法线要与界面垂直，且画成虚线。

（3）主要作图步骤：先要弄清楚光从哪种介质射入另一种介质，后清楚折射角与入射角的大小关系，然后根据折射定律完成光路图。

（4）光的折射作图题的类型和解法

1）已知入射光线作折射光线：过入射点作法线（要画成虚线）；确定入射角；根据折射角与入射角的大小关系在另一种介质和法线的另侧作出靠近或远离法线的折射光线。

2）已知折射光线作入射光线：过折入射点（即入射点）作法线（要画成虚线）；确定折射角；根据折射角与入射角的大小关系在另一种介质和法线的另侧作出入射光线。

3）作通过指定已知点的折射光线：连接光源和已知点（画虚线）就与分界面有个交点，入射点就在该交点和已知点之间的分界面位置上。

4.透镜作图

（1）已知入射光线（或折射光线）作折射光线（或入射光线）。

（2）根据入射光线和折射光线，确定透镜类型及位置：首先要比较折射光线与入射光线，若折射光线比入射光线更加会聚，则一定是凸透镜；反之就是凹透镜。

先将对应的光线连接起来形成光路，再进一步判定透镜对光线是起会聚作用还是发散作用。如果入射光线经过透镜的折射后，折射光线比入射光线更靠近主光轴，透镜则是个凸透镜；折射光线比入射光线更远离主光轴，透镜则是个凹透镜，透镜在光线发生偏折后的位置上。

三、简单机械作图

1.杠杆作图

（1）分析杠杆受力：杠杆在动力和阻力的共同作用下处于平衡状态，所以动力和阻力的作用效果“相反”，据此判断二力方向；另外，二力的作用点均在杠杆上。

（2）力臂作图步骤：找支点、画力线、点线引出垂线段。

（3）杠杆中最小力的作法：将支点和力的作用点相连为最长力臂，依据题干中给出的已知力方向，确定最小力方向，在最长力臂末端沿最小力方向垂直画出的力即为最小力。

2.滑轮组绕线作图

（1）绳子段数n 的计算方法：①距离关系确定：n ＝S/h(S 为绳端移动距离，h 为重物移动距离)； ②力关系确定：F G n 总

。

（2）找“起点”：根据“奇动偶定”的原则确定绳子的起点位置，即若n 为偶数，绳子从定滑轮绕起，若n 为奇数，绳子从动滑轮绕起。

四、电和磁作图

1.磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。

2.磁感线的特点：①磁体外部，从N 极到S 极；②磁感线是闭合的、连续的、不相交的曲线；③磁感线的疏密反映了磁场的强弱；④磁感线的方向与磁场的方向相同。

3.磁场的方向：与小磁针静止时N 极的指向相同，S 极所指方向与磁场方向相反。

4.安培定则的内容：用右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向就是通电螺线管的N 极。

5.安全用电：火线进开关，零线直接进灯座；三孔插座要左零右火中接地；电器外壳要接地！

一、力学作图

【典例1】请画出图中单摆小球所重力的示意图。

【典例2】如图所示，磁铁A紧贴电梯壁上，随电梯一起竖直向上作匀速直线运动，请画出磁铁A在竖直方向上的受力示意图。

二、光学作图

【典例3】如图所示为凸透镜的焦点，BC为某光线经过平面镜后的反射光线，请在图中画出与BC 对应的入射光线和光线BC经凸透镜后的折射光线。

【典例4】如图所示，画出入射光线AO的反射光线和折射光线。

三、简单机械作图

【典例5】如图甲所示，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，图乙是其中的一个杠杆。用钢丝钳剪铁丝时，将铁丝放在A处还是B处更省力呢？请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力的示意图和动力的力臂。

【典例6】如图所示，曲杆ABC自重不计，O为支点，要使曲杆在图示位置平衡，请作出物体所受重力的示意图和施加在C点最小力F的示意图。

四、电和磁作图

【典例7】用笔画线代替导线将图中的电灯、开关接入家庭电路。

【典例8】如题图所示，①请将图中的“光控开关”、“声控开关”和灯泡用笔画线代替导线完成楼道灯自动控制电路，要求在光线较暗且有声音时灯才亮；②安装一个不受开关控制的三孔插座。

一、力学作图

1. 在图中画出南瓜受到重力G的示意图。

2. 按题目要求完成如图：如图，A、B两球带异种电荷，画出A球受到重力和吸引力的示意图。

3. 请用力的示意图表示悬浮在水中的物体受到的浮力。

4.如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。

5. 踢出去的足球在操场上慢慢滚动后停下来，在图中画出球在操场上向左滚动的足球受力的示意图。

6. 如图所示为足球运动员顶出去的足球，试画出足球在空中飞行时的受力示意图（不计空气阻力）。

二、光学作图

7. 在如图中，根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像。

8. 如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。

9. 完成图中经过凸透镜后的两条光线。

10.如图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。

11.当光从空气斜射入水中时，在水面发生反射和折射，如图所示，请你画出光的反射线和光的大致折射方向。

12.如图所示，射向平面镜的一束光AO经镜面反射后沿水平方向OB射出图中，ON是∠AOB的角平分线，请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角α。

13.在图中画出与入射光线对应的折射光线。

三、简单机械作图

14.如图甲是教室里的学生座椅，乙图是它的侧面图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画出：① F的力臂；② F的示意图。

15.画出图中动力F的力臂L。

16.画出图中动力F1的力臂L1。

17.手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：

(1)施加在A点最小的动力F1的示意图； (2)力F2的力臂L2 。

18.如图所示，杠杆OA在动力F1作用下处于静止状态，请你画出阻力F2及阻力臂L2。

四、电与磁作图

19. 请在如图的括号中分别标出小磁针静止时该端的磁极名称和电源该端的“+”活“-”极。

20．如图所示，小磁针静止时，标出电源的“+”、“﹣”极及小磁针的N极。

21.如图所示：小明闭合两开关后，发现两通电螺线管A、B相互排斥，请图中括号内分别标出A通电螺线管的N、S极和B通电螺线管的电源的“+“﹣“极。

22.根据左侧电路实物图，在右侧方框内画出对应的电路图。

23.投影仪灯泡功率很大，所以需要风扇散热，使用后，应先关闭灯泡L，再关闭风扇M；请用笔画线表示导线在如图中把电路连接完整，要求实现：先断开开关S1，灯泡熄灭，风扇继续转动，再断开开关S2，风扇才停止转动：若只闭合开关S1，灯泡不亮。

24.如图所示，弹簧测力计下悬挂一条形磁体，当开关闭合，弹簧测力计示数变小。

请标出电磁铁的S极和用“+”标出电源的正极。

25.设计一个病床呼叫电路。要求：开关S1控制指示灯L1和电铃；开关S2控制指示灯L2和电铃。请在图中连线，形成符合要求的完整电路图。

26.学习了电路相关知识后，小明想给自家的养殖场设计一种呼叫装置，要求前后门来的客人均可呼叫，前门来的客人关闭开关，办公室的电铃响、红灯亮；后门来的客人关闭开关，办公室的电铃响、绿灯亮。请在图中帮助他画出符合要求的电路图（导线不得交叉）。